一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化氧化褐煤的方法
【專利摘要】一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化氧化褐煤的方法，屬于溫和氧化褐煤的方法。該方法在氮氧自由基型催化劑及金屬鹽或金屬氧化物助催化劑的作用下，以氧氣為氧化劑溫和氧化褐煤；工藝：將褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80℃下真空干燥10h，稱取處理后的煤樣0.5g，10ml乙酸，催化劑0.5mmol，助催化劑0.15～0.25mmol依次加入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持氧氣壓為0.1MPa，在80℃～120℃下反應(yīng)4～12h；反應(yīng)結(jié)束后過濾；濾液減壓除去乙酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH2N2/乙醚溶液室溫下酯化10h后，用0.45um的濾紙過濾，通過氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用儀分析酯化后的產(chǎn)物。該方法以氧氣為氧化劑，價(jià)格低廉且無毒環(huán)保，條件溫和。
【專利說明】
一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化氧化褐煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種溫和氧化褐煤的方法，特別是一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化 氧化褐煤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國褐煤資源豐富，約為煤炭總儲量的13%。但煤化程度低，存在水分高、灰分高、 熱值低等缺點(diǎn)，直接燃燒獲得的熱效率低，且會帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，被視為劣質(zhì)燃料，因 此需要一些新技術(shù)來有限度和高附加值地利用褐煤。通過氧化反應(yīng)一方面可以以煤炭為原 料獲得高附加值產(chǎn)品，另一方面可以通過對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的鑒定反推煤中可能存在的結(jié)構(gòu)。煤 的氧化按氧化劑可分為雙氧水氧化法、氧化性酸氧化法、氧氣(空氣)堿氧化法、四氧化釕氧 化法、次氯酸鈉氧化法等。
[0003] 其中煤的空氣/氧氣氧化法是諸多氧化法中研究最多的，主要是因?yàn)榭諝饣蜓鯕?廉價(jià)易得，而且產(chǎn)物中有機(jī)酸收率較高。
[0004] Kamiya等以日本煙煤為原料，研究〇2/Na2C〇3體系和〇2/K2C〇3體系中的氧化反應(yīng)。反 應(yīng)溫度設(shè)定在250-280°C，氧化時(shí)間120分鐘，氧氣初壓3MPa，反應(yīng)結(jié)束后，過濾掉煤渣，用硫 酸酸化，過濾掉再生腐殖酸，再用2-丁酮萃取濾液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氧化溫度、堿用量及攪拌 速度對產(chǎn)物收率有明顯的影響，煤酸收率最高的反應(yīng)條件是:反應(yīng)溫度270°C，煤:Na 2CO3 = 1:3，氧氣初壓1.5Mpa，攬拌速度85r/min，反應(yīng)時(shí)間2h，煤酸收率達(dá)65 %。
[0005] 神谷佳男等為提高苯羧酸的收率，先采用熱處理再進(jìn)行堿-氧氣氧化。熱處理的溫 度在300~500°C。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，熱處理后的澳大利亞褐煤的苯羧酸收率有一定的提高，最 高收率可增至30 %。
[0006] 潘琪琨等進(jìn)行了一系列堿氧化褐煤制苯羧酸及苯羧酸重整制對苯二甲酸的實(shí)驗(yàn)。 以霍林河褐煤為原料，他們考察了幾種反應(yīng)條件對煤酸收率的影響，得到最佳反應(yīng)條件:反 應(yīng)溫度240°C，氧氣初壓5.5Mpa，堿煤比3:1，反應(yīng)時(shí)間0.5h，得到的煤酸收率為35.2%，其中 苯多羧酸收率達(dá)到22.52%。
[0007] 由上述可見，不同研究者在進(jìn)行堿-O2氧化時(shí)所選的反應(yīng)條件在一個(gè)較窄的范圍 內(nèi)變化，采用的堿有:Na 2CO3、NaOH和KOH，氧化劑為廉價(jià)的空氣或者O2，溫度范圍為220 °C~ 300 °C，壓力往往在3~lOMpa，所得的產(chǎn)物主要以苯多酸為主，除此之外溶液中尚存在多種 小分子脂肪酸，包括甲酸、草酸、乙酸、丙二酸、丙酮酸等。堿-氧氣氧化方法需要高溫、高壓 的條件，且需堿量較大，這些缺點(diǎn)一直制約著這種方法的實(shí)際利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是要提供一種價(jià)格低廉、環(huán)境友好、溫和高效的常壓下使用氧氣為 氧化劑催化氧化褐煤的方法。
[0009] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：該方法在氮氧自由基型催化劑及金屬鹽或金屬氧化 物助催化劑的作用下，以氧氣為氧化劑溫和氧化褐煤；
[0010]具體工藝過程如下：將褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥 IOh，稱取處理后的煤樣0 · 5g，IOml乙酸，催化劑0 · 5mmol，助催化劑0 · 15~0 · 25mmol依次加 入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持氧 氣壓為0.1 MPa，在80°C~120°C下反應(yīng)4~12h，觀察反應(yīng)情況;氧氣為氧化劑，在0.1 MPa常壓 下催化氧化褐煤;反應(yīng)結(jié)束后過濾;濾液減壓除去乙酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過 量的CH2N 2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用0.45um的濾紙過濾，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC/MS)分析酯化后的產(chǎn)物。
[0011] 氣相色譜條件:載氣為氦氣，流量1.0 mL/min，分流比為20:1;進(jìn)樣口溫度280°C ;升 溫程序?yàn)?初始溫度70°C，以20°C/min升至280°C，保持lmin，運(yùn)行時(shí)間14.5min;質(zhì)譜條件： 離子源的溫度280°C，傳輸線的溫度280°C，相對分子質(zhì)量檢測范圍50~650amu。
[0012] 所述的催化劑為氮氧自由基型催化劑，氮氧自由基型催化劑為N-羥基鄰磺酰苯甲 酰亞胺、N，N-二羥基均苯四甲二酰亞胺、1，3,5_三羥基異氰尿酸、N-羥基-N-甲基苯甲酰胺、 3，5-二硝基-N-羥基-N-甲基苯甲酰胺、1-羥基-2，2-二苯基-3-B引噪酮中的一種;所述的催 化劑的結(jié)構(gòu)加下，
[0013]
[0014] 所述的助催化劑為金屬鹽或金屬氧化物，所述的金屬鹽或金屬氧化物為乙酸鈷、 乙酸錳、乙酸銅、乙酸鐵、二氧化錳中的一種。
[0015] 褐煤為0.58時(shí)，催化劑的用量為0.5111111〇1，助催化劑基于催化劑的摩爾比為30%~ 50 %，煤酸總收率為66.21 %~85.47 %，其中苯羧酸收率達(dá)22.58 %~28.85 %。
[0016] 有益效果，由于采用了上述方案，使用價(jià)格低廉、環(huán)境友好的氧氣為氧化劑，氮氧 自由基型化合物為催化劑，金屬鹽或金屬氧化物為助催化劑，褐煤氧化產(chǎn)物通過GC/MS共鑒 定出123種化合物，包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，14種二元羧酸化合物(DCAs)，4種三元 羧酸化合物(ATCAs )，21種苯羧酸化合物(BCAs )，23種烷烴化合物(HCs )，15種其他化合物 (OCs)和6種雜原子化合物。
[0017]其中一元羧酸化合物(MCAs)在氧化產(chǎn)物中占的比例較大，其含量高達(dá)28.34%~ 36.08%，含量最高的是7-羰基辛酸，其他如3-羥基丙酸、2-羥基乙酸、2-羥基丙酸、壬烷酸、 2-乙基-3-羰基丁酸、（Z)-十八碳-11-烯酸的含量也較高。
[0018]氧化產(chǎn)物中二元酸主要是以短鏈為主，最長的鏈烴是十一烷二酸，通過GC/MS檢測 到無取代基的膠酸、辛二酸、肥酸等化合物和帶有取代基的二元酸化合物，如甲基戊二酸、 羥基-琥珀酸、甲基己二酸等化合物。二元酸化合物總含量為10.26%~18.34%，相對含量 最高的是2,4_二甲基己二酸，其次是縮蘋果酸、琥珀酸、2-羥基琥珀酸。
[0019] 氧化產(chǎn)物中三元酸的總含量為3.15 %~7.82%，包括1，2，3-丙三酸，1，3，5-戊三 酸，2-羥基-1，3，5-戊三酸，1，3，6-己三酸這4種三元酸化合物，其中相對含量最高的是1，3， 6-己三酸。
[0020] 氧化產(chǎn)物中共有21種苯羧酸化合物產(chǎn)生，總含量達(dá)22.58%~28.85%，其中包括3 種三元酸化合物、1種二元酸化合物，17種一元酸化合物，可見生成較多種類的一元苯羧酸 化合物，含量最高的是苯-1，3，5-三羧酸，其次是苯甲酸、4-甲氧基苯甲酸、苯-1，2，4-三羧 酸。
[0021] 本發(fā)明與傳統(tǒng)的堿-O2氧化法相比其實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)是:盡管都使用氧氣為氧化劑， 但本方法反應(yīng)條件溫和，在常壓(氧氣壓維持0.1 MPa)中溫(80~120°C)條件下即可溫和高 效氧化褐煤，避免了高溫高壓設(shè)備的使用，降低了能耗；且氧化效率高，煤酸總收率達(dá) 66.21 %~85.47 %，其中苯羧酸收率達(dá)到22.58 %~28.85 %，是一種溫和高效的的褐煤氧 化方法。
[0022]采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量為28.34%~36.08%; 14種二 元羧酸化合物(DCAs )，總含量為10.26 %~18.34 % ; 4種三元羧酸化合物(ATCAs )，總含量為 3.15 %~7.82% ; 21種苯羧酸化合物(BCAs)，總含量22.58%~28.85% ; 23種烷烴化合物 (HCs)，總含量7.62%~25.20% ; 15種其他化合物(OCs)，總含量5.05%~13.98;6種雜原子 化合物，總含量為0.98%~2.53% ;其中煤酸總收率共達(dá)66.21 %~85.47%，苯羧酸收率達(dá) 到22.58% ~28.85%。
[0023] 優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 1、反應(yīng)是一個(gè)催化氧化過程，催化劑和助催化劑的用量少，當(dāng)褐煤用量為0.5g時(shí)， 催化劑用量為〇. 5mmol，助催化劑用量為0.15~0.25mmol;
[0025] 2、反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)在常壓（0.1 MPa)和中溫（80~120°C)下進(jìn)行，對設(shè)備要求 低，避免了以往使用氧氣進(jìn)行氧化時(shí)必須在高溫高壓下進(jìn)行的弊端，降低了能耗；
[0026] 3、反應(yīng)具有高效性，煤酸總收率達(dá)66.21%~85.47%，其中苯羧酸收率達(dá)到 22.58%~28.85%，與傳統(tǒng)的堿-O2氧化法相比，煤酸與苯羧酸收率都更高，從氧化產(chǎn)物看 此催化氧化體系不僅對芳烴側(cè)鏈具有較好的氧化效果，對于鏈烴物質(zhì)也具有較好的氧化效 果。
【附圖說明】：
[0027] 圖1是本發(fā)明的褐煤氧化產(chǎn)物總離子流色譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 該方法在氮氧自由基型催化劑及金屬鹽或金屬氧化物助催化劑的作用下，以氧氣 為氧化劑溫和氧化褐煤；
[0029]具體工藝過程如下：將褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥 IOh，稱取處理后的煤樣0 · 5g，IOml乙酸，催化劑0 · 5mmol，助催化劑0 · 15~0 · 25mmol依次加 入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持氧 氣壓為O. IMPa，在80°C~120°C下反應(yīng)4~12h，觀察反應(yīng)情況;氧氣為氧化劑，在O. IMPa常壓 下催化氧化褐煤。氧氣為氧化劑，在〇. IMPa常壓下催化氧化褐煤;反應(yīng)結(jié)束后過濾;濾液減 壓除去乙酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH2N 2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用 0.45um的濾紙過濾，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0030] 氣相色譜條件:載氣為氦氣，流量1.0 mL/min，分流比為20:1;進(jìn)樣口溫度280°C ;升 溫程序?yàn)?初始溫度70°C，以20°C/min升至280°C，保持lmin，運(yùn)行時(shí)間14.5min;質(zhì)譜條件： 離子源的溫度280°C，傳輸線的溫度280°C，相對分子質(zhì)量檢測范圍50~650amu。
[0031] 所述的催化劑為氮氧自由基型催化劑，氮氧自由基型催化劑為N-羥基鄰磺酰苯甲 酰亞胺、N，N-二羥基均苯四甲二酰亞胺、1，3,5_三羥基異氰尿酸、N-羥基-N-甲基苯甲酰胺、 3，5-二硝基-N-羥基-N-甲基苯甲酰胺、1-羥基-2，2-二苯基-3-B引噪酮中的一種；
[0032]
[0033] 所述的助催化劑為金屬鹽或金屬氧化物，所述的金屬鹽或金屬氧化物為乙酸鈷、 乙酸錳、乙酸銅、乙酸鐵、二氧化錳中的一種。
[0034]褐煤為0.5g，催化劑的用量為0.5mmol，助催化劑基于催化劑的摩爾比為30%~ 50 %，煤酸總收率為66.21 %~85.47 %，其中苯羧酸收率達(dá)22.58 %~28.85 %。
[0035]實(shí)施例1:將勝利褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣0.5g，IOml乙酸，N-羥基鄰磺酰苯甲酰亞胺0.5mmol，乙酸猛0.15mmol依次 加入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持 氧氣壓為O.IMPa，在120°C下反應(yīng)4h，觀察反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后過濾。濾液減壓除去乙酸， 加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH 2N2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用0.45um的濾紙 過濾，通過GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0036]采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量為28.34% ; 14種二元羧酸化合 物(DCAs)，總含量為11.68% ; 4種三元羧酸化合物(ATCAs)，總含量為7.82% ; 21種苯羧酸化 合物（BCAs)，總含量24.35 %; 23種烷烴化合物（HCs)，總含量11.75 %; 15種其他化合物 (OCs)，總含量13.98% ; 6種雜原子化合物，總含量為2.08% ;煤酸總收率共達(dá)72.19%，其中 苯羧酸收率達(dá)到24.35%。
[0037]實(shí)施例2:將勝利褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣0.5g，IOml乙酸，N，N-二羥基均苯四甲二酰亞胺0.5mmol，乙酸銅0.20mmol 依次加入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣， 維持氧氣壓為O. IMPa，在80°C下反應(yīng)12h，觀察反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后過濾。濾液減壓除去乙 酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH2N2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用0.45um的濾 紙過濾，通過GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0038]采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量高達(dá)30.22% ; 14種二元羧酸化 合物(DCAs)，總含量為10.26% ;4種三元羧酸化合物(ATCAs)，總含量為3.15% ; 21種苯羧酸 化合物(BCAs)，總含量22.58% ; 23種烷烴化合物(HCs)，總含量25.20% ; 15種其他化合物 (OCs)，總含量7.61 % ; 6種雜原子化合物，總含量為0.98% ;煤酸總收率共達(dá)66.21 %，其中 苯羧酸收率達(dá)到22.58%。
[0039]實(shí)施例3:將勝利褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣0.5g，IOml乙酸，1，3，5-三羥基異氰尿酸0.5mmol，二氧化猛0.25mmol，依次 加入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持 氧氣壓為〇. IMPa，在100°C下反應(yīng)IOh，觀察反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后過濾。濾液減壓除去乙酸， 加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH 2N2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用0.45um的濾紙 過濾，通過GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0040] 采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量高達(dá)32.25% ; 14種二元羧酸化 合物(DCAs)，總含量為13.46% ;4種三元羧酸化合物(ATCAs)，總含量為6.95% ; 21種苯羧酸 化合物(BCAs)，總含量25.44% ; 23種烷烴化合物(HCs)，總含量13.85% ; 15種其他化合物 (OCs)，總含量6.83 % ; 6種雜原子化合物，總含量為1.22 % ;煤酸總收率共達(dá)78.10 %，其中 苯羧酸收率達(dá)到25.44 %。
[0041] 實(shí)施例4:將勝利褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣0.5g，IOml乙酸，N-羥基-N-甲基苯甲酰胺0.5mmol，乙酸鐵0.2mmol依次加 入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持氧 氣壓為0.1 MPa，在90°C下反應(yīng)I Ih，觀察反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后過濾。濾液減壓除去乙酸，加 入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH2N 2/乙醚溶液室溫下酯化I Oh后，用0.45um的濾紙過 濾，通過GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0042]采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量高達(dá)30.85% ; 14種二元羧酸化 合物(DCAs)，總含量為18.34% ; 4種三元羧酸化合物(ATCAs)，總含量為3.83% ; 21種苯羧酸 化合物(BCAs)，總含量25.76% ;23種烷烴化合物(HCs)，總含量12.15% ; 15種其他化合物 (OCs)，總含量6.95% ;6種雜原子化合物，總含量為2.12% ;煤酸總收率共達(dá)78.78%，其中 苯羧酸收率達(dá)到25.76%。
[0043]實(shí)施例5:將勝利褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣〇.5g，IOml乙酸，3，5_二硝基-N-羥基-N-甲基苯甲酰胺0.5mmol，乙酸鈷 0.15mmo 1依次加入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充 滿氧氣，維持氧氣壓為O.IMPa，在IHTC下反應(yīng)9h，觀察反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后過濾。濾液減 壓除去乙酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH 2N2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用 0.45um的濾紙過濾，通過GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0044] 采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量高達(dá)36.08% ; 14種二元羧酸化 合物(DCAs)，總含量為15.76% ;4種三元羧酸化合物(ATCAs)，總含量為4.78% ; 21種苯羧酸 化合物（BCAs)，總含量28.85 % ; 23種烷烴化合物(HCs )，總含量7.62 % ; 15種其他化合物 (OCs)，總含量5.05 % ; 6種雜原子化合物，總含量為1.86 % ;煤酸總收率共達(dá)85.47 %，其中 苯羧酸收率達(dá)到28.85 %。
[0045] 實(shí)施例6:將勝利褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣0.5g，IOml乙酸，1-羥基-2,2-二苯基-3-吲噪酮0.5mmol，乙酸鈷0.15mmol 依次加入圓底燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣， 維持氧氣壓為〇. IMPa，在100°C下反應(yīng)IOh，觀察反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后過濾。濾液減壓除去 乙酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的CH 2N2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用0.45um的 濾紙過濾，通過GC/MS分析酯化后的產(chǎn)物。
[0046]采用Agilent 7890/5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測氧化產(chǎn)物分布，共鑒定出 123種化合物，其中包括40種一元羧酸化合物(MCAs)，總含量高達(dá)32.74% ; 14種二元羧酸化 合物(DCAs)，總含量為12.83% ;4種三元羧酸化合物(ATCAs)，總含量為5.85% ; 21種苯羧酸 化合物（BCAs)，總含量25.12% ; 23種烷烴化合物(HCs)，總含量9.13 % ; 15種其他化合物 (OCs)，總含量11.80% ; 6種雜原子化合物，總含量為2.53% ;煤酸總收率共達(dá)76.54%，其中 苯羧酸收率達(dá)到25.12%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化氧化褐煤的方法，其特征是：該方法在氮氧自由 基型催化劑及金屬鹽或金屬氧化物助催化劑的作用下，以氧氣為氧化劑溫和氧化褐煤； 具體工藝過程如下:將褐煤粉碎至200目以下，粉碎后的煤樣于80°C下真空干燥10h，稱 取處理后的煤樣0.5g，IOml乙酸，催化劑0.5mmol，助催化劑0.15~0.25mmol依次加入圓底 燒瓶中，在冷凝管上口接三通，真空置換氧氣三次，使圓底燒瓶內(nèi)充滿氧氣，維持氧氣壓為 0.1 MPa，在80°C~120°C下反應(yīng)4~12h，觀察反應(yīng)情況;氧氣為氧化劑，在0.1 MPa常壓下催化 氧化褐煤；反應(yīng)結(jié)束后過濾；濾液減壓除去乙酸，加入少量乙酸乙酯溶解，然后用過量的 CH2N2/乙醚溶液室溫下酯化IOh后，用0.45um的濾紙過濾，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析酯 化后的產(chǎn)物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化氧化褐煤的方法，其特征 是:所述的催化劑為氮氧自由基型催化劑，氮氧自由基型催化劑為N-羥基鄰磺酰苯甲酰亞 胺、N，N-二羥基均苯四甲二酰亞胺、1，3,5_三羥基異氰尿酸、N-羥基-N-甲基苯甲酰胺、3,5_ 二硝基-N-羥基-N-甲基苯甲酰胺、1-羥基-2，2-二苯基-3-B引噪酮中的一種;所述的催化劑 的結(jié)構(gòu)如下：所述的助催化劑為金屬鹽或金屬氧化物，所述的金屬鹽或金屬氧化物為乙酸鈷、乙酸 錳、乙酸銅、乙酸鐵、二氧化錳中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓下使用氧氣為氧化劑催化氧化褐煤的方法，其特征 是：褐煤為〇.5g，催化劑的用量為0.5mmol，助催化劑基于催化劑的用量摩爾比為30%~ 50 %，煤酸總收率為66.21 %~85.47 %，其中苯羧酸收率達(dá)22.58 %~28.85 %。
【文檔編號】C07C51/21GK106008193SQ201610383522
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】梁靜, 楊會會, 魏賢勇, 宗志敏
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)